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電氣石用于水處理，電氣石用于空氣凈化
2020/9/11 8:54:45
電氣石應(yīng)用于水處理 ．
1品用電氣石吸附水中重金屬離子 電氣石具有高的機(jī)械化學(xué)穩(wěn)定性，不溶于酸，將電氣石晶體置于待處理廢水中，電氣石晶體表面會(huì)吸附水中重金屬離子并形成沉淀，使水中重金屬離子濃度降低且遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)（GB8978-88）規(guī)定值，通過(guò)水流攪動(dòng)很容易使形成的沉淀脫離電氣石表面，電氣石可反復(fù)使用。電氣石對(duì)廢水中重金屬離子的去除率能達(dá)到99%，去除率的高低與電氣石的粒度、用量、被處理水的pH值、溫度及反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。電氣石對(duì)含重金屬離子廢水的凈化原理與沸石、蒙脫石等不同，它是通過(guò)其晶體表面靜電場(chǎng)將重金屬離子吸附到晶體負(fù)極，使局部重金屬離子濃度增高，與電氣石表面羥基離解而產(chǎn)生的OH-發(fā)生反應(yīng)，形成各種沉淀或堿式鹽析出。當(dāng)溶液中各種離子濃度達(dá)到平衡時(shí)，反應(yīng)不再繼續(xù)，因此不會(huì)存在處理過(guò)度的問(wèn)題，也不會(huì)有負(fù)作用；而有益的K+、Na+等則不會(huì)發(fā)生沉淀，保持了自然界的平衡關(guān)系，且不產(chǎn)生二次污染，體現(xiàn)了天然自?xún)艋奶攸c(diǎn)。
2 電氣石用于凈化水中界面 自來(lái)水管中的管壁與水的界面常常生成并附著了一層腐蝕物，使自來(lái)水受到二次污染。為了消除污染，傳統(tǒng)做法是在水中加入化學(xué)試劑即表面活性劑來(lái)清洗水中界面的腐蝕層。這樣做一是要花費(fèi)用購(gòu)買(mǎi)設(shè)備及化學(xué)品，二是處理后廢水對(duì)環(huán)境有不良影響。電氣石顆粒周?chē)嬖陟o電場(chǎng)，在與水接觸瞬間可將水電解，產(chǎn)生H3O3-，并使水呈弱堿性。當(dāng)水管壁金屬M(fèi)與堿性水接觸時(shí)，形成M（OH）n化合物，管壁金屬被鈍化，且由于水中弱堿環(huán)境，這種鈍化狀態(tài)得以保持，從而防止管道生銹、結(jié)垢。用電氣石凈化水中界面界面較傳統(tǒng)做法成本低且無(wú)污染產(chǎn)生，可廣泛用于自來(lái)水廠、樓頂水箱、輸水管道等各種輸水、存水裝置。
3電氣石用于水活化 平常人們飲用的水中，由于氫鍵作用，水分被締合成大分子團(tuán)（通常有36~37個(gè)水分子），導(dǎo)致水分的活性降低和老化，即使是純凈水，也只解決了水污染問(wèn)題，而沒(méi)有解決水退化問(wèn)題。老化試驗(yàn)的水功能較差，不能使人體得到較強(qiáng)的活力。用電氣石經(jīng)燒結(jié)制成陶瓷來(lái)處理飲用水，由于其發(fā)射遠(yuǎn)紅外線與水中氫鍵共振，可將大分子團(tuán)的氫鍵切斷，經(jīng)核磁共振檢測(cè)，水分子團(tuán)變小到6~8個(gè)水分子。不的分子團(tuán)越小，水能量越高，其滲透力、溶解力、代謝力就越強(qiáng)，即水分子被除數(shù)活化。
4電氣石用于保健與環(huán)保功能性紡織品 經(jīng)紅外發(fā)射率測(cè)定，電氣石在常溫下能發(fā)射波長(zhǎng)4~14um，發(fā)射率在0.92以上的遠(yuǎn)紅外線。電氣石的這種功能與其電學(xué)性質(zhì)有關(guān)，電氣石同時(shí)具有顯著的壓電性與熱性，即使在常溫下，一旦環(huán)境壓力或溫度發(fā)生微弱變化，其內(nèi)部分子即振動(dòng)增強(qiáng)，偶極矩發(fā)生變化，即熱運(yùn)動(dòng)使極性分子激發(fā)到更高的能級(jí)，當(dāng)它向下躍遷時(shí)，就把多余的能量以光子的形式被帶走。因此，電氣石向外界發(fā)射紅外線的動(dòng)力來(lái)自于外界環(huán)境溫度與壓力的變化，該過(guò)程的本質(zhì)是電氣石與環(huán)境之間發(fā)生的能量交換過(guò)程。將電氣石用于紡織品，其發(fā)射遠(yuǎn)紅外線與釋放負(fù)離子兩種功能協(xié)同作用比單一功能更激發(fā)人體細(xì)胞的活性，促進(jìn)人體血液循環(huán)及新陳代謝，是理想的保健功能材料，可制成保健內(nèi)衣、健康寢具等產(chǎn)品。
電氣石應(yīng)用于紡織品的關(guān)鍵技術(shù)在于電氣石超細(xì)粉的制備與表面改性。研究表明，電氣石的自發(fā)極化效應(yīng)引起的電氣石顆粒沿著C軸兩端的靜電壓，隨著粒徑減少而增大。通過(guò)超細(xì)技術(shù)將電氣石加工到微米直至亞微米級(jí)，可極大提高電氣石顆粒的表面活性，從而獲得較強(qiáng)的釋放負(fù)離子與發(fā)射遠(yuǎn)紅外線的保健功能。另一方面，為了紡絲工藝的質(zhì)量不受影響，作為雜質(zhì)摻入的電氣石顆粒粒徑必需足夠細(xì)且需經(jīng)過(guò)表面改性。 含電氣石的紡織品還可制成窗簾、沙發(fā)套等軟裝潢材料，其釋放的負(fù)離子可發(fā)揮環(huán)保功能。
根據(jù)大地測(cè)量學(xué)和地理物理學(xué)國(guó)際聯(lián)盟大氣聯(lián)合委員會(huì)采用的理論，空氣負(fù)離子的分子式是O2-（H2O）n，，或OH-(H2O)n,或CO4-（H2O）n。這里所說(shuō)具有環(huán)保功能的空氣負(fù)離子主要指前兩種小分子負(fù)離子?？諝庳?fù)離子能還原來(lái)自大氣的污染物質(zhì)、氮氧化物、香煙等產(chǎn)生的活性氧（氧自由基）、減少過(guò)多活性氧對(duì)人體的危害；中和帶正電的空氣飄塵無(wú)電荷后沉降，使空氣得到凈化。電氣石是永久性釋放負(fù)離子的天然礦物材料，與人工獲得負(fù)離子的方法相比，電氣石釋放負(fù)離子不耗能，不產(chǎn)生臭氧和活性氧，制成軟裝潢紡織品，可改善室內(nèi)小環(huán)境的空氣質(zhì)量，是理想的綠色環(huán)保材料。電氣石永久釋放負(fù)離子的機(jī)理目前有幾種解釋?zhuān)渲兄皇菤w因于電氣石對(duì)水的電解作用：4H2O電解OH-+H+，氫離子由電氣石電極之間的微弱電流中得到電子；2H++2e→H2↑，氫氧根離子與水分子結(jié)合形成空氣負(fù)離子；OH-+nH2O→OH-(H2O)n根據(jù)這種理論，電氣石釋放負(fù)離子的濃度與其自發(fā)極化效應(yīng)強(qiáng)弱有關(guān)，必要條件是空氣中的水分。